浅谈物理量的正负号在中学教学中的区别运用

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高一物理正负号的意义

高一物理正负号的意义

⾼⼀物理正负号的意义在物理学习中,经常会遇到正负号问题,物理中的正负值和数学中的正负值是不同的,物理中的正负值往往都表⽰⼀定的物理意义。

下⾯给⼤家分享⼀些关于⾼⼀物理正负号的意义,希望对⼤家有所帮助。

⾼⼀物理正负号的意义⼀、表⽰⽅向关系1.在⽮量问题中所出现的正负号均表⽰⽅向关系;筒谐振动回复⼒与位移关系F=-kx ;动量守恒两物体动量变化关系P1=-P2 ,这⾥的-表⽰F与x、P1与P2的⽅向是相反的。

在选定了正⽅向的⽮量运算中,会出现正负号,正号表⽰与正⽅向相同,负号表⽰与正⽅向相反在⼀维问题中(选定了正向),⽮量的变化量会出现正负,正号表⽰与正⽅向相同,负号表⽰与正⽅向相反,如动量变化量P=P2-P1,速度变化量=2-1。

2.标量是只有⼤⼩,没有⽅向的量,但有些标量是双向标量,带有⾮⽮量的⽅向的含义。

如电流强度I的正负表⽰电流的⽅向,正值表⽰电流⽅向与规定⽅向相同,负值表⽰电流⽅向与规定的正⽅向相反,磁通量的正负表⽰磁感线穿过平⾯(或曲⾯)的⽅向关系:平⾯(或曲⾯)均有⼀个法线⽅向n,正值表⽰磁感线沿法线⽅向⼀侧穿过⾯,负值表⽰沿法线反⽅向⼀侧穿过⾯。

例如,匀强磁场B垂直穿过矩形线圈abcd,线圈⾯积S,将线圈翻转1800,则 1=BS,2=-BS,磁通量的变化是=1=-2BS⼆、表⽰相关的相反物理意义1.功的正负表⽰⼒做功的正负。

正功表⽰⼒的⽅向与位移⽅向相同,负功表⽰⼒的⽅向与位移⽅向相反。

也表⽰能量是输⼊还是输出。

2.物理公式中的正负号法则表⽰⼀定物理意义,透镜成像公式:1/u + 1/v = 1/f ,实物u取正值,虚物u取负值;实像取正值,虚像取负值;凸透镜取正值,凹透镜取负值。

3.热⼒学第⼀定律W⼗Q=E,外界对物体做功,W取正值,物体对外做功,W取负值;物体吸热,Q取正值,物体放热,Q取负值;内能增加,E取正值,内能减少,E取负值。

三、表⽰某些物理量增加还是减少动能增量Ek=Ek2-Ek1,机械能增量E=E2⼀E1,势能的增量Ep=Ep2-Ep1 ,0,说明该物理量增加,0,说明该物理量减⼩,=0,说明该物理量不变。

浅析中学物理中正负号的含义

浅析中学物理中正负号的含义
浅 撕 中 掌 {l理 中 正 兔 号 的 含 I『 匆’
对 于 正 数 、正 号 、 负数 、 负 号几 个 概 念 ,人 们 一般 认 为
“ ”是 大 于零 的 , “ ”是 小 于 零 的 , 正数 大于 负数 等 等 。 正 负
另 一 个 力 做 功 表 功 的大 小 。
=一 . X 1 ,此 时 , 正 、 负 号 就 不 能代 90 0 J 为正值 ,说明力对物体做 功,动力做 功 ,
2 正 负号 代 表 物 理 量 大 小
在 物 理 标 量 中 , 正 、 负 号 有 时 代 表 物 理 量 的 人 小 。例 如 ,在 讲 解重 力势 能时 ,如 果规 定 水平 面 为参 照 面 ,则 物 体
处于水平面以上时,物体的重力势能为正值 ;当物 体处于水
平 面 以下 时 ,物 体 的 重 力 势 能 为 负值 ( 说 明物 体 的 能 量 比 它

握教学人纲要求的内容 外,还要介绍 一些建筑业 的最新发展
状 况 ,如 技 术 比较 成 熟 的玻 璃 幕 墙 技 术 、 智 能 建筑 、生 态 建 . 筑 、墙 面 的 绿 化 和 隔 热 构 造 技 术等 , 以 拓 宽 学 生 的知 识 面 ,
5 0・
激 活 , 变 被 动 学 习 为主 动 学 习 ,促进 师 生交 流 ,收 到 寓 教于 乐 、事 半 功 倍 的效 果 。
1 改变教学内容・
建 筑 构 造 的 基 本 原 理 和 方法 。通 过 该 课 程 的教 学 ,使 学 生 掌握 建 筑 设 计 和 构 造 的基 本 理 论 知 识 ,学 会 查 阅有 关 建 筑 规 范 、建 筑 图集 等 资 料 ,提 高必 备 的工 程 实 践 能 力 ,使 学 生 既 能够 读懂 建筑 施 工 图 ,又 能在 掌 握 理 论 知 识 的基 础 上 进 行

浅谈高中物理中的正负号问题

浅谈高中物理中的正负号问题

浅谈高中物理中的正负号问题作者:李文福来源:《学周刊》2018年第04期摘要:在高中物理学科中,一些物理规律和物理量中往往会出现数学学科中的正负号,但是它们的内涵与数学学科中的正负号是有一定差异的,是针对具体的物理规律而使用的一种学科式的表现形式。

因此,针对学生可能出现的把数学中的正负号和物理中的正负号混淆的问题,非常有必要把这部分知识进行针对性的学习,来有效解决学生出现的问题。

关键词:正负号;物理量;正确理解运用中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2018)04-0130-02DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2018.04.078在高中物理学科中,一些物理规律和物理量中往往会出现数学学科中的正负号,但是它们的内涵与数学学科中的正负号是有一定差异的,它们有的是和数学中的有理数的正负是一致的,而有些表示物理量的性质、方向,较为复杂,所以不能够简单地像理解数学中的正负来分析高中物理学科中的正负号,否则容易出现问题。

为了更好的防止学生出现问题,我把常见的正负号应用问题,进行了简要的归纳。

一、图像的正负物理规律是物理学理论体系中的核心内容,一般用数学关系表达,其实质是运用函数关系式来呈现物理规律。

例如最常见的运动问题,在速度时间图像中,如果画出的线是一条直线,且与x轴平行,则此物体做的是匀速直线运动,运动过程中速度大小不变,如果图像在x轴上方,则是物体沿正方向做匀速直线运动,反之在x轴下方,则是沿负方向做匀速直线运动;如果画出的线是一条直线,图像呈上升趋势,且图像在x轴上方,表示此物体做的是沿正方向的加速直线运动,反之物体则是沿负方向做加速直线运动。

在物体运动过程中如果画出的线是一条曲线,且图像在x轴上方,则表示此物体的速度大小在不断变化,但方向不一定变。

方向的判定要看图像是在x轴上方还是下方。

还有,速度时间图像所围成的面积表示物体在这一段时间内所通过的路程,正的表示和正方向相同,负的表示和正方向相反,总位移为正负的代数和。

浅谈物理量正负值教学

浅谈物理量正负值教学
1 物 理 量 失量 的正 负是 相 对称 被 选定 的 失量 方 向而定 的 .
例如 : 当我 们选定沿着 x轴正方向的力为正时, 则沿 x轴反方 向的力就是 负值, 实际上 失量正方 向 的选 定是 任 意 的 , 是 在解 决 实 际问题 时 应注 意解 题 简 捷 , 失 量 的正 方 向的 选 定 也 有 一 个技 巧 问 题 。 但 对 同时要注意在研究同一问题 或解答同一习题 时所涉及诸 多失量 , 其正方 向具有 同一性 , 也就是所谓的 “ 一矢 量 正方 向” 问题 。 统 的 2 在物 理 量 中有 些物 理 的正 负是 相 对参 照 点和参 与 系统 而 言的 . 例如 : 同 一 条 公 路 上 沿 同 方 向前 进 的 拖 拉 机 、 车 、 汽 车 , 们 的 速 度 分 别 是 1Km/ 、 在 汽 小 它 5 h 3Km/ 、5 Km/ , 0 h 0 h 引号 中 的物理 量 应有 两 种物 理 意义 。 ( ) 定地 球 为参 照物 ,2 规 定 了运 动 方 向为 1选 () 正方 向, 其实就汽车而言, 选拖拉 机为参照物时, +1 K / , 是 5 m h 选小汽 车为参 照物 时, 一2 K / , 是 0 m h因 此速度矢量的正负是相对被选取 的参照物而言的, 参照物不同, 同一物理量的正负值也不同。再如放在 桌 面上 的 物体 所有 的重力 势 能相 对地 面 为正 , 相 对桌 面 则 为零 , 对 屋 顶 则 为 负 , 就 说 明重 力 势 能 而 相 这 的 正 负与被 选 取 的重 力势 能 的零 势 能 点( ) 面 有关 , 如我 们在解 决 单摆 的 问题 中 , 例 如将 零势 能 面选 在 摆 锤运动的最低点和选取地面为参照面时, 解题 的方便程度则大不一样 , 选取摆锤运动的最低 点为参照面 解题就要方便许多。同理, 弹性势能的正负也是相对被选取的弹性势能 的零势能点而言的。再例如氢

正\负号在高中物理教学中的应用

正\负号在高中物理教学中的应用

正\负号在高中物理教学中的应用正、负号在高中物理教学中的应用中学物理的学习过程是感知物理现象→建立物理表象→形成物理概念和掌握物理规律→解决物理问题(应用规律),在这一过程中最重要的环节是形成物理概念和掌握物理规律,物理规律通常是用定理、定律的形式,以函数式或图像的方式,简洁、清晰地来表达和呈现物理量之间的关系。

物理概念是用物理量来表示的,物理量是能够定量地反映客观事物的物理性质或特征的物理概念。

可见,物理量在整个物理学习中是十分重要的。

下面我们就来探讨物理量中矢量和标量的符号问题。

物理量按照其有无方向可以分为矢量和标量,但无论矢量还是标量其物理量前有时要用正、负号来表征一定的物理意义。

一、矢量的正、负号物理学中的矢量是指既有大小又有方向的量。

这类量的运算在相加减时遵从平行四边形定则。

高中阶段经常将矢量的运算简化为同一条直线上的运算,此时常用“+”和“-”来表示同一条直线上矢量的方向。

在运算时的基本步骤是:①规定正方向。

②确定各矢量的正负号,与规定的正方向相同的记为“+”,与规定的正方向相反的记为“-”。

“+”和“-”只表示同一条直线上的矢量与规定的正方向相同或相反,并不表示物理量的大小。

例如F1=-5N,F2=3N,力F1大于力F2,F1的方向与规定的正方向相反,F2的方向与规定的正方向相同。

③进行运算,“+”和“-”参与计算。

此类常见的物理量有力F、位移S、速度V、加速度a、动量P、冲量I、电场强度E、磁感应强度B、速度增量△V、动量增量△P等。

二、标量的正、负号物理学中的标量是只有数值大小,而没有方向的物理量。

此类物理量的运算遵循代数运算法则,通常“+”和“-”号在标量前表示不同的含义。

1.非负的物理量这类物理量只有正值,没有负值,描述一定的物理状态或反映物质的自身属性。

例如:路程s表征物体运动轨迹的长短,动能Ek表征物体运动过程中某一时刻或位置具有的能量;电容C、电阻R、密度ρ等都表征物体具有的某一性质。

物理量正负号意义及应用例析

物理量正负号意义及应用例析

物理量正负号意义及应用例析作者:杨军来源:《理科考试研究·高中》2017年第04期摘要:高中物理中很多物理量都是带有正负号的,不同的物理量正负号的意义不尽相同.帮助学生理清正负符号意义,指导学生在解题中灵活应用正负号,是高中物理教学中一个不能忽视的问题.关键词:物理量;正负号;方向;效果;性质在高中物理中,很多物理量都是带有正负号的,而且,物理量的正负号意义不尽相同,用法也是纷繁芜杂,不仅初学者莫衷一是、一头雾水;就连高三学生在解题时也经常出现张冠李戴、丢三落四的现象.为了正确理解物理基本概念,熟练掌握物理基本规律,灵活应用物理基本方法,必须要辨明物理量的正负号的意义!本文试对高中物理中常见物理量的正负号的意义进行分类辨析,并就学生容易出现失误的地方举例说明其应用方法.一、正负号表示矢量的方向中学物理中,矢量是既有大小又有方向的物理量,其运算遵循平行四边形定则.例如:力、位移、速度、加速度、电场强度、磁感应强度、动量、冲量等.一般地,向量的方向要用角度来描述,而当矢量仅处在同一直线上时,可以选取某个方向为正方向,方向与正方向相同的矢量,其方向用正号表示,方向与正方向相反的矢量,其方向用负号表示.在这种情况下,正负号不是量值大小的标志,而是方向的标志,“-5N”的力要比“+3N”的力大.在矢量运算问题中,学生往往丢失“-”号造成错解.例题1物体静止在光滑的水平地面上,先对物体施加水平恒力F1,经过一段时间后撤去F1,立即施加与F1反向的恒力F2,又经过相同时间,物体回到出发点,则F1与F2大小之比为多少?错误解法设物体的质量为m,两段运动的加速度为a1、a2,由牛顿运动定律:F1=ma1;F2=ma2;设撤去F1时物体速度大小为v,两段运动时间均为t,两段位移分别为x1、x2,则:x1=12a1t2;v=a1tx2=vt-12a2t2;物体回到出发点,x1=x2;解得:F1=F2错解原因分析物体第一段运动的位移为x1,第二段运动的位移为x2,物体回到出发点,两段位移大小相等,方向相反,即:x1=-x2!学生往往更加关注物理量的大小关系,而忽视其方向关系,造成失误!在解决物理问题时,要严格按照选取的正方向表示矢量,防止丢失负号!正确解法物体回到出发点,x1=-x2;解得:F2=3F1二、正负号表示标量的方向高中物理中,有些物理量是有方向的,但是它的运算遵从代数法则,在这些物理量中,我们引入正负号表示方向.例如:电流和磁通量.由于标量的方向性更加隐蔽,因此学生在进行标量运算时往往更容易忽视符号造成错解.例题2如图1所示,n匝矩形线圈面积为S,电阻为R,线圈平面垂直于磁感应强度为B 的匀强磁场放置.若在t秒内将线圈绕ab边翻转180°,则线圈中产生的平均感应电动势是多大?错误解法线圈翻转前,磁通量为Φ1=BS;线圈翻转后,磁通量为Φ2=BS;因此,磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1=0;由法拉第电磁感应定律,E=nΔΦΔt=0,即:此过程中平均感应电动势为0.错解原因分析磁通量是标量,但有正负之分.其正负是这样规定的:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入时磁通量为正值,则磁感线从反面穿入时磁通量为负值.在例题2中,线圈绕ab边翻转180°,磁感线穿入面发生了变化,因此,ΔΦ≠0.正确解法线圈翻转前,磁通量为Φ1=-BS;线圈翻转后,磁通量为Φ2=+BS;因此,磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1=2BS;由法拉第电磁感应定律,E=nΔΦΔt=2nBSt.另外,在电流的运算中,灵活运用符号,会简化解题过程.例题3如图2所示电路中,已知I=3A,I1=2A,R1=10Ω,R2=5Ω,R3=30Ω,则通过电流表的电流方向为向,电流的大小为A.解法说明求解复杂电路问题时,各条支路的电流往往都是未知量,它们的大小和方向都不知道.这时,可以先给每个支路电流假设一个方向,然后由电路的电流关系和电压关系列出方程,如果求得某支路的电流数值为正,则该电流实际的方向与假设的方向相同,否则相反.正确解法设流过R2的电流为I2,方向向右;流过R3的电流为I3,方向向下;流过电流表的电流为I4,方向向右;则:I=I1+I2;I4=I2+I3;I1 R1=I2 R2+I3 R3;解得:I3=-0.5A,I4=0.5A;说明流过R3的电流为0.5A,方向向上;流过电流表的电流为0.5 A,方向向右.三、正负号表示相反的作用效果中学物理中,有些标量用正负号来区别相反的作用效果.这类物理量中的典型代表就是——功:正号表示外界对物体做的功;负号表示物体对外界做功.功的正负号代表的就是力对物体做功的效果!这类问题中,容易出现错误的是“求物体克服某个外力做功”的问题,特别是一些字母运算的问题,需要尤其注意.例题4假设某次罚点球直接射门时,运动员给足球一个初速度为v0,球恰好从横梁下边缘踢进,此时的速度为v.横梁下边缘离地面的高度为h,足球质量为m,重力加速度为g,求足球运动过程中克服空气阻力做的功.错误解法设足球运动过程中克服空气阻力做的功为Wf,对运动员踢球到球恰好从横梁下边缘踢进这一过程,由动能定理:Wf-mgh=12mv2-12mv02解得:Wf=12mv2-12mv02+mgh错解原因分析设足球运动过程中克服空气阻力做的功为Wf,则空气阻力做功为-Wf,由动能定理列方程要求各个力做功之和,“-”号不能丢弃!正确解法设足球运动过程中克服空气阻力做的功为Wf,则空气阻力做功为-Wf,对运动员踢球到球恰好从横梁下边缘踢进这一过程,由动能定理:-Wf-mgh=12mv2-12mv02解得:Wf=12mv02-12mv2-mgh四、正负号表示相反的性质1746年,本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)(1706~1790)发现自然界中只存在两种不同性质的电荷,于是提出了用正号和负号表示电荷的方法并逐渐被人们接受.在物理学中,电荷的正负号表示的是相反的性质.一般情况下,电荷的符号是不参与运算的,比如,在有关静电力的运算问题时,全部取电荷量的绝对值进行计算,结果的方向另外判定;但是,在有关电场力做功和电势能的运算问题时,电荷量必须要带正负号运算!例题5如图3所示,光滑的绝缘竖直细杆与以正电荷Q为圆心的圆周交于B、C两点,设AB=BC=h.一质量为m、电荷量为-q的空心小球从杆上A点从静止开始下落,滑到B点时的速度vB=3gh.试求A、C两点的电势差.错误解法因B、C是在电荷Q产生的电场中处在同一等势面上的两点,即φC=φB,则UAB=UAC;由A→B,根据动能定理,有mgh+WAB=12mv2B解得:WAB=12mgh由电势差与电场力做功之间的关系:UAB=WABq解得:UAB=mgh2q错解原因分析q是带负电的电荷,运算时要注意连同符号一起运算!【正确解法】由电势差与电场力做功之间的关系:UAB=WAB-q解得:UAB=-mgh2q五、正负号表示特定的意义高中物理中,物理量的变化量,也叫增量,是指在一个过程中,末状态量减去初状态量.如果变化量为正值,则表示该物理量增加;如果变化量为负值,则表示该物理量减少.另外,在热力学第一定律中,W为正,表示外界对气体做功;W为负,表示气体对外界做功.Q为正,表示外界对系统传热;Q为负,表示系统对外界传热.例题6一定质量的理想气体,在从一个状态变化到另外一个状态的过程中,吸收热量280J,并对外做功120J,试问:(1)这些气体的内能发生了怎样的变化?(2)如果这些气体又返回原来的状态,并放出240J的热量,那么在返回的过程中,是气体对外界做功还是外界对气体做功?做了多少功?错误解法(1)由热力学第一定律可得:ΔU=W+Q=120J+280J=400J说明气体内能增加了400J.(2)由于理想气体内能仅与状态有关,所以气体从末状态回到初状态过程中内能的变化量ΔU':ΔU'=-400J;再次由热力学第一定律可得:ΔU'=W'+Q';所以:W'=ΔU'-Q';代入数据:W'=(-400J)-240J=640J;所以气体对外做功640J.错解原因分析理解不清符号意义,列式混乱.正确解法(1)由热力学第一定律可得:ΔU=W+Q=-120J+280J=160JΔU为正,说明气体内能增加了160J.(2)由于理想气体内能仅与状态有关,所以气体从末状态回到初状态过程中内能的变化量ΔU':ΔU'=-160J;再次由热力学第一定律可得:ΔU'=W'+Q';所以:W'=ΔU'-Q';代入数据:W'=(-160J)-(-240J)=80J;所以气体对外做功80J.另外,高中物理中,有很多物理量具有相对性,为了确定这些物理量的量值,需要选取参考点(零点),例如:温度、重力势能、电势以及电势能等.在这些物理量中,正负号是表示物理量的大小的,例如:“-5J”的重力势能比“+3J”的重力势能小.这类问题出现错误的情况比较少,不再举例说明.可以看出,正负号在物理学中的意义与应用是贯穿整个物理学始终的,几乎涉及到物理学的各个领域,这就要求同学们在学习中,要善于对比,善于总结,才能在解决问题的过程中灵活运用!。

浅谈中学物理中正负号的意义

浅谈中学物理中正负号的意义
还 开通 了网上备课 室 ,改进教 学方式 已经成 为摆 在我们 面前 的一
五彩 缤纷 的焰火 , 这样大容 量 的信 息传 递 。 学生化 学的学 习已经 对 具有 潜在 的吸 引力。再 如 , 讲到 稀释浓 硫酸 的操 作 时 , 播放 了错 误 操作 所引起 后果 的动画 , 加深 了学生对 该实验 正确操 作的认识 。 化 学课 还有许 多微观 知识 , 都可 以通过 多媒 体 , 加深 对知 识 的理解 , 这在 以前依 靠“ 支粉笔 , 一 一张 嘴” 不可能 实现的 。因此 , 是 多媒体
l 理 研 【 注】 数 化 究l 关
浅谈 中学 物理 中正 负号 的意义
●韩 桂 金
物 理 中 “ ” 一 号 包 括 的 内 容 比 数 学 中 的 “ ~ 一 号 丰 富 得 +“” + ” 多。 两者是 不能 等 同的 , 在特 定 条件 下具 有深 刻 的物理 意义 , 它在
代入公 式计 算。至 于电场 中究竟 是正功 还是 负功 ,可 另行 单独 判 断。 这仅仅 是为 了方便并 不能 因此掩盖 了正 、 负功 的真 实意义 。 ( 山市丰 南区 第二中学 ) 唐
小议 多媒体技 术在化学教 学 中的优 势
●赵 俊 英
以计 算机 为核心 的信息 技术 推动社 会进 入 了一个信 息化 的社 会 .以多媒体 技术 为灵魂 的现代 信息 教育技 术赋 予传统 教育 新的 内涵 ,多媒体 作 为新生事 物 。进 入课 堂已经 显示 了它 强大 的生命 力 。 0 8年 。 校配置 了多媒体设 备且 学校建 立电子 备课室 , 20 我 市局
符号对 于 电荷守恒定 律是至 关重要 的 ,只涉及 一种 电荷或者 只涉 及两 种电荷 , 但不 涉 及 电中和 与“ 湮灭 ” 象时 可先 不去 考虑 其符 现 号。再 如高 中物理选修 课本 中所述 , 计算 电场力所 做 功时 , 为避免

我对高中物理中正负号的理解与归纳

我对高中物理中正负号的理解与归纳

我对高中物理中正负号的理解与归纳在高中阶段,有相当一部分学生在物理量的正负方面出现问题,以至有些学生在高考中失分,然而高中物理又在很多方面都涉及到物理量的正负问题。

因此理解它们在各种情况下的不同应用,是掌握物理概念、规律和科学方法的一个重要步骤。

接下来我就浅谈一下我对物理中的正负号的理解,并作简要的归纳。

正负号在高中物理中不是单一概念,它不是纯粹数学上比较大小的符号,在物理学中它还有其它方面的意义。

马克思主义哲学曾说过:任何事情都有两面性。

而物理学是一门研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学,它的规律都应该是简洁的,而物理正是把事情复杂的两个方面用两个附有一定意义的符号所表示出来,因而要想把握好物理量的正负问题,首先要明确这个物理量的正负到底表示的是什么意义。

只有明白物理量中正负所表示的物理意义,才能更好地、更加深刻地处理好问题。

为此,在教学中有必要对有关正负号方面的知识进行归纳整理,分析各物理量正负的物理意义,比较其异同点。

有利于加强物理知识的横向联系,完善学生的知识结构,使物理量的正负意义在学生头脑中有序化,清晰化。

1.从矢量方面看表示物理的方向。

矢量是一个既有大小又有方向的一个物理量,的运算服从平行四边形法则,而中学物理中涉及到的往往是两个矢量在夹角0°或180°的特殊情况,这里的正负号表示该矢量与事先所选定的正方向相同或相反,仅这一意义下,正负号表示该矢量的方向,而不是作为判断矢量大小的量度。

这种一维的矢量运算的过程和结果能同时体现出矢量的大小和方向。

如以初速V0=10m/s竖直上抛的物体,取向上为正,g=10m/s2,则抛出后任意时刻t的速度Vt=V0+(-g)t=10-10t。

t=2s时,Vt=-10m/s时,表示物体向下运动。

2.从标量方面看2.1 恒正的物理量。

一些物理量不能冠以负号。

如密度、质量、时间、体积、长度,对于这些物理量若在实际问题中出现负号,应根据物理意义去合理地解释或取舍。

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浅谈物理量的正负号在中学教学中的区别运用
作者:马军邦
来源:《时代报告》2012年第10期
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1033-2738(2012)05-0068-01
摘要:在学习物理知识时,有些物理量要用到正负号表示,不少学生搞不清他们的含义,解题时虽然思路正确,但由于不加区分地乱用正负号,计算结果经常出现错误,应该引起注意。

常见物理量的正、负,可以分为“性质符号”和“量质符号”,下面分别进行讨论。

关键词:量质;矢量;矢量;正负号;
一、性质符号
表征物质属性、基本结构的物理量,它带有正、负号,我们把它叫性质符号,如:
物体带电的正、负粒子的正、负号是用来表征物质电性情况的。

如图(1):
(1)
电源的正负极,表征极性的电势高低,如图(2),电源供电时电源由正极“流出”,负极“流入”,如果可以充电,电流方向相反。

(2)
直流电表(电流表、电压表、万用表)接线柱的正负,一般情况下,电流应由正接线柱“流入”,由负接线柱“流出”。

图3所示:
(3)
二极管的正负极表示:如果二极管所加电压正极“高”,负极“低”时,二极管处于导通状态;所加电压相反,二极管处于截止状态。

透镜、面镜焦距的正负号,表示镜对平行光线会聚或发散的情况。

它们成像时,像距的正负表示成像性质的“实”、“虚”情况。

利用成像的公式1/u+1/v=1/f计算时应带上符号运算。

二、量质符号
研究物体运动的规律时,描述物体状态运动过程的物理量所带的正负号,我们把它叫量质符号。

这些物理量又分为矢量和标量。

(一)矢量的正负号。

矢量是有大小和方向的物理量,一般大小由它的绝对值的大小表示;方向由它与一直方向的夹角表示;矢量可进行合成与分解运算,实质是一种等效替换,计算运用平行四边形法则。

这个法则我们经常在力学中用到。

特殊的矢量是在一直线上的矢量,此时它们只有两个方向,可用正负号表示方向。

先在直线上选定方向相同的矢量为正,反之为负。

不在同一直线上的矢量,可以利用正交分解法,把它们分解在已选定方向相互垂直的直角坐标系中,这样就可以转化为两直线上带有正、负号的矢量了。

如带正负号的矢量则可以进行代数运算,使复杂的问题变得简单。

利用正负号表示矢量方向的物理量有:力、位移、速度、加速度、冲量、动量、力矩、电场强度、磁场强度……等。

库仑定理计算点电荷受电场力时,如电量带正负号运算,则力的正负号表示“排斥”或“吸引”,即F=K(Qq/r2)中,F0则排斥。

矢量正负号除了表示方向外,有的还具有增量的含义,如,冲量:它的方向由力的方向决定,冲量为正,表示受冲量物体的动量在选定方向上增加,反之,为减少。

(二)标量的正负号。

标量是具有大小而无方向的物理量。

标量大小具有相对性,故有的标量大小可用正负表示。

先选定一个状态的量值为参考点(空点),此处大小定义为零。

比参考点大的状态量值为正,比参考点小的状态量值为负。

这样的标量有摄氏温度、重力势能、电势能,电势等。

参考点(零点)的选取一般是任意的,有时为了研究方便取特殊点为参考点。

如:摄氏温度,在选一个大气压下冰水混合物的温度为0℃,比此温度高的为正值,反之,为负值。

标量的状态量值大小与零点选取有关,但两个状态间的量值变化情况与零点选取无关。

有的标量正、负号表示增减含义,它的大小由绝对值大小表示,如热量:它是量度物体内能变化的物理量。

利用热学第一定律计算时,因⊿E=W+Q,热量为正表示物体吸热,热量为负则表示物体放热。

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